Особенности вертикального распределения кислорода и сероводорода в Черном море по экспедиционным данным Морского гидрофизического института в 1995–2015 годах

С. И. Кондратьев✉, А. В. Видничук

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

✉ e-mail: skondratt@mail.ru

Аннотация

Обсуждаются особенности вертикального распределения кислорода и сероводорода, выявленные по результатам экспедиционных исследований Морского гидрофизического института в северной части Черного моря (в пределах экономической зоны России) в 1995–2015 гг. Верхняя граница сероводородной зоны, определяемая по изосульфиде 3 мкМ, в северной части Черного моря за последние 20 лет не изменила своего положения в шкале относительной плотности и располагается на изопикне σt = 16,10–16,15 кг/м3. Ближе к северо-западному шельфу в районе Севастопольского антициклона изосульфида 3 мкМ приподнимается до изопикны σt = 15,9–16,0 кг/м3, в одном случае зафиксировано ее положение на σt = 15,85 кг/м3. Для положения верхней границы субкислородной зоны (изооксигена 10 мкМ) характерна пространственная и временная изменчивость. В районе северо-западного шельфа в четырех экспедициях 2009–2013 гг. изооксигена 10 мкМ независимо от сезона располагалась в пределах изопикн σt = 15,6–15,7 кг/м3. В глубоководной части моря в ноябре 2013 г. изооксигена 10 мкМ располагалась на изопикне σt = 15,7 кг/м3, тогда как в ноябре 2015 г. – значительно выше, на σt = 15,35 кг/м3. Наблюдаемое изменение положения изооксигены 10 мкМ за период с 1995 по 2015 гг. не дает возможности однозначно оценить изменение толщины субкислородной зоны в центральной части моря. Значительного увеличения содержания сероводорода в водах Черного моря в интервале глубин 1750–2000 м за последние 20 лет не зафиксировано.

Ключевые слова

кислород, сероводород, субокси-зона, сероводородная зона, Черное море

Благодарности

Работа выполнена в рамках государственного задания по теме No 0827-2018-0003 «Фундаментальные исследования океанологических процессов, определяющих состояние и эволюцию морской среды под влиянием естественных и антропогенных факторов, на основе методов наблюдений и моделирования» (шифр «Океанологические процессы») и No 0828-2018-0009 «Физические механизмы формирования пространственно-временных структурных особенностей гидрохимических характеристик в различных районах деятельного слоя Черного моря» (в объединенном проекте «Взаимодействие физических, химических и биологических процессов в Мировом океане»), No гос. регистрации АААА-А18-118013190197-7, в соответствии с государственным заданием No 007-00080-18-00 на 2018 год и на плановый период 2019 и 2020 гг. согласно плану научно-исследовательской работы ФГБУН «Институт морских биологических исследований имени А. О. Ковалевского РАН» на 2018–2020 гг.

Для цитирования

Кондратьев С. И., Видничук А. В. Особенности вертикального распределения кислорода и сероводорода в Черном море по экспедиционным данным Морского гидрофизического института в 1995–2015 годах // Морской гидрофизический журнал. 2018. Т. 34, No 5. С. 422–433. EDN VLBKME. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2018-5-422-433

Kondratev, S.I. and Vidnichuk, A.V., 2018. Features of the Oxygen and Hydrogen Sulfide Vertical Distribution in the Black Sea Based on the Expedition Data Obtained by Marine Hydrophysical Institute in 1995–2015. Physical Oceanography, 25(5), pp. 390-400. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2018-5-390-400

DOI

10.22449/0233-7584-2018-5-422-433

Список литературы

  1. Безбородов А. А. Связь границы сероводородной зоны с плотностной структурой вод в Черном море // Доклады Академии Наук УССР. Серия Б. 1990. № 12. С. 3–6.
  2. Виноградов М. Е., Налбандов Ю. Р. Влияние изменения плотности воды на распределение физических, химических и биологических характеристик экосистемы пелагиали Черного моря // Океанология. 1990. Т. 30, вып. 5. С. 769–777.
  3. Chemical variability in the Black Sea: implications of continuous vertical profiles that penetrated the oxic/anoxic interface / L. A. Codispoti [et al.] // Deep Sea Research Part A. Oceanographic Research Papers. 1991. Vol. 38, supplement 2. P. S691–S710. https://doi.org/10.1016/S0198-0149(10)80004-4
  4. Murray J. W., Codispoti L. A., Friederich G. E. Oxidation-reduction environments: The suboxic zone in the Black Sea // Aquatic Chemistry: Interfacial and Interspecies Processes / Eds. Chin Pao Huang, Charles R. O'Melia, James J. Morgan. Washington, DC : American Chemical Society, 1995. P. 157–176. (Advances in Chemistry Series. Vol. 244). URL: http://bookre.org/reader?file=601612&pg=10 (дата обращения: 02.09.2018).
  5. Еремеев В. Н., Коновалов С. К., Романов А. С. Исследование формирования вертикальной структуры полей биогенных элементов в водах Черного моря методом пространственного изопикнического анализа // Морской гидрофизический журнал. 1996. № 6. C. 23–38.
  6. Konovalov S. K., Murray J. W. Variations in the chemistry of the Black sea on a time scale of decades (1960–1995) // Journal of Marine Systems. 2001. Vol. 31, iss. 1–3. P. 217–243. https://doi.org/10.1016/S0924-7963(01)00054-9
  7. Современное представление о вертикальной гидрохимической структуре редокс-зоны Черного моря / Е. В. Якушев [и др.] // Комплексные исследования северо-восточной части Черного моря / Отв. ред. А. Г. Зацепин, М. В. Флинт. М. : Наука, 2002. C. 119–132.
  8. Сапожников В. В., Сапожников М. В. Вертикальное распределение и оценка максимальных концентраций основных биогенных элементов в Черном море // Океанология. 2002. Т. 42, № 6. C. 831–837.
  9. Konovalov S. K., Murray J. W., Luther III G. W. Basic processes of the Black Sea biogeochemistry // Oceanography. 2005. Vol. 18, no. 2. P. 24–35. https://doi.org/10.5670/oceanog.2005.39
  10. Еремеев В. Н., Коновалов С. К. К вопросу о формировании бюджета и закономерностях распределения кислорода и сероводорода в водах Черного моря // Морской экологический журнал. 2006. Т. 5, № 3. С. 5–30.
  11. Коновалов С. К., Еремеев В. Н. Региональные особенности, устойчивость и эволюция биогеохимической структуры вод Черного моря // Устойчивость и эволюция океанологических характеристик экосистемы Черного моря / Под ред. В. Н. Еремеева, С. К. Коновалова. Севастополь, 2012. C. 273–299.
  12. Spatial and temporal variability in the chemical properties of the oxic and suboxic layers of the Black Sea / S. Tuğrul [et al.] // Journal of Marine Systems. 2014. Vol. 135. P. 29–43. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2013.09.008
  13. Гидрохимические исследования в 33-м рейсе научно-исследовательского судна «Профессор Колесников» / Л. В. Еремеев [и др.]. Севастополь, 1995. 42 с. (Препринт / МГИ НАН Украины).
  14. Кондратьев С. И., Романов А. С., Внуков Ю. Л. Особенности распределения гидрохимических характеристик в районе материкового склона северо-западной части Черного моря // Морской гидрофизический журнал. 2007. № 5. С. 96–106.
  15. Кондратьев С. И., Внуков Ю. Л. Структура вертикального распределения кислорода в водах приустьевого взморья Дуная в осенний период 1997 г. // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 1999. С. 125–137.
  16. Геворгиз Н. С., Еремеева Л. В., Кондратьев С. И. Влияние апвеллинга на гидрохимический режим // Природные условия взморья реки Дунай и острова Змеиный: современное состояние экосистемы / Под. ред. В. А. Иванова, С. В. Гошовского. Севастополь : МГИ НАН Украины, 1999. С. 160–173.
  17. Кондратьев С. И. Особенности пространственного распределения кислорода в водах приустьевого взморья Дуная в 1997–2010 годах // Морской гидрофизический журнал. 2014. № 3. С. 60–76.
  18. Методы гидрохимических исследований океана / Отв. ред. О. К. Бордовский, В. Н. Иваненков. М. : Наука, 1978. 272 с. URL: https://www.geo-fund.am/files/library/1/15278538607187.pdf (дата обращения: 02.09.2018).
  19. Kubryakov A. A., Stanichny S. V. Seasonal and interannual variability of the Black Sea eddies and its dependence on characteristics of the large-scale circulation // Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers. 2015. Vol. 97. P. 80–91. https://doi.org/10.1016/j.dsr.2014.12.002
  20. Shapiro G. I., Stanichny S. V., Stanychna R. R. Anatomy of shelf–deep sea exchanges by a mesoscale eddy in the North West Black Sea as derived from remotely sensed data // Remote Sensing of Environment. 2010. Vol. 114, iss. 4. P. 867–875. https://doi.org/10.1016/j.rse.2009.11.020
  21. Zhou F., Shapiro G., Wobus F. Cross-shelf exchange in the northwestern Black Sea // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2014. Vol. 119, iss. 4. P. 2143–2164. https://doi.org/10.1002/2013JC009484
  22. Изменчивость гидрохимической структуры редокс-слоя Черного моря / С. Пахомова [и др.] // Геология морей и океанов : Материалы XVIII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии, Москва, 16–20 ноября 2009 г. М. : ГЕОС, 2009. Т. 4. С. 122–125.
  23. Mixing in the Black Sea detected from the temporal and spatial variability of oxygen and sulfide – Argo float observations and numerical modelling / E. V. Stanev [et al.] // Biogeosciences. 2014. Vol. 11, iss. 20. P. 5707–5732. https://doi.org/10.5194/bg-11-5707-2014
  24. Understanding the dynamics of the oxic-anoxic interface in the Black Sea / E. V. Stanev [et al.] // Geophysical Research Letters. 2018. Vol. 45, iss. 2. P. 1–8. https://doi.org/10.1002/2017GL076206
  25. Иванов В. А., Белокопытов В. Н. Океанография Черного моря. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2011. 210 с.

Файлы

Полный текст

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.